配電変圧器とは

配電変圧器の定義

配電変圧器は、配電システムで使用され、電磁誘導の法則に従って交流電圧と電流を変換し、交流エネルギーを伝送する静電気機器を指します。 中国の変圧器製品は一般に、電圧レベルに基づいて超高圧（750KV 以上）、超高圧（500KV）変圧器、220-110KV 変圧器、および 35KV 以下の変圧器に分類できます。 配電変圧器は通常、配電ネットワーク内で動作し、電圧レベルが 10-35KV、容量が 6300KVA 以下でエンドユーザーに電力を直接供給する電力変圧器を指します。

配電変圧器の種類

一般的に使用される配電変圧器の分類は次のように要約できます。

(1) フェーズ数に応じて:

1) 単相配電変圧器: 単相負荷および三相配電変圧器グループに使用されます。

2) 三相配電変圧器: 三相システムの電圧の昇降に使用されます。

(2) 冷却方法によると:

1) 乾式配電変圧器: 冷却に空気の対流を利用しており、一般に局所照明や電子回路などの小容量配電変圧器に使用されます。 2) 油浸配電変圧器: 油浸自己冷却、油浸空空冷、油浸水冷却、強制油循環など、冷却媒体として油に依存します。

(3) 目的別分類：

1) 配電変圧器: 送配電システムの電圧の上昇と降下に使用されます。

2) 計器用配電変圧器: 変圧器、変流器、測定器、リレー保護装置など。

3) テスト用配電変圧器: 高電圧を生成し、電気機器の高電圧テストを実施できます。

4) 特殊配電変圧器: 炉配電変圧器、整流器配電変圧器、調整配電変圧器など。

(4) 巻き形式による分割:

1) 二重巻線配電変圧器: 電力システムの 2 つの電圧レベルを接続するために使用されます。

2) 3 巻線配電変圧器: 一般に電力系統の地方変電所で使用され、3 つの電圧レベルを接続します。

3) 単巻変圧器: 異なる電圧の電力システムを接続するために使用されます。 通常の昇圧または降圧配電変圧器としても使用できます。

(5) 鉄心の形状によると、

1) コア型配電変圧器: 高圧配電変圧器に使用されます。 2）シェル型配電変圧器：炉配電変圧器や溶接配電変圧器など、大電流の特殊配電変圧器に使用されます。 または電子機器、テレビ、ラジオなどの配電変圧器。

配電変圧器の部品

油入配電変圧器は、その構造に応じて、本体、油貯蔵キャビネット、絶縁スリーブ、タップ切換器、保護装置などに分けることができます。

1.本体

本体は鉄心、巻線、絶縁油の3つの部品で構成されています。 巻線はトランスの回路、鉄心はトランスの磁気回路です。 この 2 つは、電磁部品であるトランスのコアを構成します。

1. 1 鉄心

鉄心はトランスの主要な磁気回路部品です。 通常、シリコン含有量の高い熱間圧延または冷間圧延のケイ素鋼板で構成され、厚さ0.35または0.5mmで、表面に絶縁塗料がコーティングされており、鉄心は2つに分割されます部品：鉄心柱と鉄ヨーク。 鉄心柱は巻線で覆われ、鉄ヨークは磁気回路を閉じるために使用されます。 鉄心の構造にはコアタイプとシェルタイプの 2 つの基本的な形式があります。

1. 2 巻線

巻線は変圧器の回路部分で、通常は絶縁された平角銅線または丸銅線を巻線型に巻いて作られます。 巻線は変圧器の鉄心柱に設置され、低圧巻線は内層に設置され、高圧巻線は低圧巻線の外層に設置され、間に絶縁材料で作られたスリーブが使用されます。低圧巻線と鉄心の間、および高圧巻線と低圧巻線の間で絶縁を促進します。

1.3 絶縁油

変圧器油の組成は非常に複雑で、主にシクロアルカン、アルカン、芳香族炭化水素で構成されています。 配電変圧器において、変圧器油は 2 つの役割を果たします。1 つは変圧器の巻線、巻線と鉄心の間の絶縁、および油タンクです。 2つ目は、変圧器油が加熱されて対流を起こし、変圧器の鉄心や巻線に放熱の役割を果たすことです。 一般的に使用される変圧器油には、No.10、No.25、No.45 の 3 つの規格があります。ラベルには、油が凝固し始める温度が氷点下で表示されています。 たとえば、「No. 25」オイルは、このオイルが -25 度で凝固し始めることを示します。 オイルの仕様は、地域の気候条件に基づいて選択する必要があります。

1.2 石油貯蔵タンク

オイルコンサベータはオイルタンクの上蓋に取り付けられています。 石油貯蔵タンクの容積は石油タンクの容積の約 10% です。 石油貯蔵タンクと石油タンクの間にはパイプが接続されています。 油の温度変化により変圧器の体積が膨張・収縮する際、油を貯蔵・補充する役割を油貯蔵タンクが果たし、鉄心や巻線が油に浸るようにします。 同時に、油貯蔵タンクの設置により、油と空気の接触面が減少し、油の劣化速度が減少します。

オイルコンサベータの側面にはオイルポインターがあり、ガラス管の横には油温-30度、プラス20度、プラス40度の油面基準線があり、油面がどの程度であるかを示します。稼働していない変圧器は到達する必要があります。 標準ラインは主に、さまざまな温度で動作するときに変圧器のオイルレベルが十分であるかどうかを反映します。

石油貯蔵タンクには呼吸孔が設けられており、タンク上部の空間と大気を繋いでいます。 変圧器油が熱膨張すると、オイルコンサベータ上部の空気が呼吸穴から出入りし、油面が上下して油タンクの変形や損傷を防ぎます。

1.3 絶縁ブッシュ

変圧器ボックスの外側の主要な絶縁装置であり、変圧器の絶縁スリーブのほとんどは磁器絶縁スリーブを使用しています。 変圧器は、高電圧および低電圧の絶縁スリーブを使用して、変圧器の高電圧巻線および低電圧巻線のリード線を油タンクの内側から油タンクの外側に導き、変圧器の巻線を地面（シェルおよびコア）から絶縁します。固定リード線を外部回路に接続する主要コンポーネントでもあります。 高電圧磁器ブッシングは比較的高く、低電圧磁器ブッシングは比較的短い。

1.4 タップチェンジャー

変圧器の高圧巻線のタップを変更し、タップ位置を調整する装置は、一次巻線の巻数を増減して電圧比を変更し、出力電圧を調整します。 変圧器を運転から外し、電力網から切り離した後にタップ切換器の位置を手動で変更し、出力電圧を調整する方法を無負荷電圧調整と呼びます。

1.5 保護装置

1.5.1 ガスリレー

ガスリレーは変圧器油タンクと油貯蔵タンク間の接続配管の途中に設置され、制御回路に接続されてガス保護装置を構成しています。 ガスリレーの上部接点は軽質ガス信号を含む別の回路を形成し、ガスリレーの下部接点は外部回路に接続されて重ガス保護を形成します。 重ガスの作用により高電圧回路ブレーカーが作動し、重ガスの作用信号が送信されます。

1.5.2 防爆チューブ

防爆管は変圧器の大型カバーに取り付けられる変圧器の安全保護装置です。 防爆管は大気と接続されており、故障時には熱により変圧器油が蒸発し、ガスリレーが作動して警報信号を発したり、電源を遮断して油タンクの爆発を防ぎます。 。

配電変圧器の応用

1.送信・配信用途

変圧器は、さまざまな送電および配電アプリケーションで広く使用されています。 送電は、発電所から変電所への高電圧電気エネルギーの移動として定義できますが、配電は、高振幅の電圧信号を大幅に低い値の電圧信号に変換することに対応します。 さらに、配電システムによって割り当てられた低レベルの電圧信号は、さまざまな家庭用および商業用アプリケーションに使用できます。 エネルギーは電線やケーブルを通じて発電所から目的地まで循環します。 このような用途では、信号の周波数と振幅レベルを一定値に維持するために変圧器を使用できます。

2.鉄鋼製造業

鉄鋼製造プラントは、変圧器の使用が容易に確認できる商用アプリケーションの典型的な例です。 鉄鋼の製造プロセスには、主に原材料の溶解、溶接、成形、冷却が含まれます。 部品を溶かして溶接するには、非常に高い電流が必要です。 ただし、部品を冷却するには比較的低い電流値が必要です。 製造プロセス全体を通じてこの電流を頻繁に調整するために、通常は高電圧変圧器が使用されます。 鉄鋼製造業界では、変圧器は回路内のさまざまなポイントで電圧値を増減させる傾向があり、ユーザーが必要な電流を得るのに役立ちます。

3.クーラント

変圧器を自然乾燥させた状態で使用すると、冷却効果を得ることができます。 変圧器の冷却効果を冷蔵庫で簡単に利用して、食品を冷蔵して新鮮に保つことができます。 冷却に加えて、冷蔵庫やその他の関連アプリケーションで使用される変圧器は、サージ電流や電圧の不均衡を回避するために必要な電圧調整も行い、それによって機器の安全性を確保します。 さらに、電力供給が突然停止した後でも、変圧器は冷蔵庫の冷却を一定期間維持するのに役立ちます。

4.エアコン

空調も日常生活アプリケーションのもう 1 つの例で、ユーザーが望む最適値に合わせて一般的な動作を行うために変圧器を使用し、空調とファンを同時に動作させ、現在のニーズに応じて回路を流れる電力を制御します。 暖房、換気、空調装置も同様の方法で変圧器を使用して、動作を簡素化し、動作を強化し、電力消費を最適化します。

5.産業用

変圧器は、溶接機、電気炉、電気メッキ機、電気モーターなどのさまざまな産業機器に電力を供給するために使用されます。

1) 電気炉: 電気炉は工業生産における一般的な加熱装置であり、高温を発生させるために高電圧と電流が必要です。 このため、変圧器は、低電圧および大電流の電源を高電圧および低電流の電源に変換し、電気炉に必要な高エネルギー入力を提供するために産業界でよく使用されます。

2) 電気溶接機: 電気溶接機は、溶接部品を処理するために短時間のアークによる高温と高エネルギーの生成を必要とします。 一部の高出力溶接機では、電力の安定性と過負荷保護を確保するために、電圧と電流を変更するために変圧器が使用されます。

3) 電気めっき機: 電気めっきプロセスには大量の電気エネルギーが必要であり、めっきの品質を確保するには電源の安定性を確保する必要があります。 したがって、変圧器は、低電流および高電圧の電源を高電流および低電圧の電源に変換するために産業界でよく使用されます。

4) 産業用発電: 産業分野では、一部のタイプの産業用発電機は、さまざまな機器や用途に適応するために出力電圧を変換する必要があります。 トランスは、出力電圧変換を実現するための基本コンポーネントの 1 つです。

5) 周波数変換器: 周波数変換器は産業機器で広く使用されています。

配電変圧器の接続

(1) Yyn0、Y は高圧巻線がスター結線であることを表し、y は低圧巻線がスター結線であることを表し、n は中性線が二次側の中点から引き出されていることを表します。 0は高圧側と低圧側の線間電圧位相が同じであることを表します。 三相4線式または三相5線式の電源出力として使用でき、電力供給用の小容量配電用変圧器や照明負荷に使用されます。

(2) Dyn11: D は高圧巻線がデルタ結線であることを表し、y は低圧巻線がスター結線であることを表し、n は二次巻線の中性点が直接接地され、中性線が引き出されていることを表します。 、１１は高圧線間電圧と低圧線間電圧間の３０度の位相差を表す。 中国のTNまたはTTシステム接地低圧電力網で一般的に使用されています。

(3) Yd11: 1 次巻線が星型、2 次巻線が三角形に接続されています。 一般に10kVまたは35kVの電力網の電源変圧器や発電所の所内変圧器として使用されます。 二次巻線は、3次高調波電圧を除去するために三角形に接続されています。

(4) YNd11: 1 次巻線は星型に接続され、中性線は中性点から直接接地され、2 次巻線は三角型に接続されます。 星形に接続された高電圧巻線は、三角形に接続されたものよりも√ 3 倍低い電圧に耐えるため、優れた経済的メリットが得られます。 一般に、中性点が 110kV 以上で直接接地される電力システムで使用されます。

配電変圧器の定格

50kVA、63kVA、80kVA、100kVA、125kVA、160kVA、200kVA、250kVA、315kVA、400kVA、500kVA、630kVA、800kVA、1000kVA、1250kVA、1600kVA、2000kVA、2500kVA、3150kVA、4000 kVA、5000kVA、6300kVA、8000kVA、10000kVA